Стены зданий и их элементы

Стены зданий и их элементы.

7.1. Общие положения.

Наружные стены – это не только конструктивные элементы, их внешняя сторона является элементом фасада здания. Поэтому стены (их конфигурация, вертикальные и горизонтальные членения, пропорции отдельных элементов, цоколи, карнизы, отделка и т.д.) определяют характер архитектуры и тектоники здания. В то же время фасад не существует независимо от назначения здания, его планировочной структуры, материалов и конструкций наружных стен, а является их отражением.

Воздействия на стены. Как наружные, так и внутренние стены зданий подвергаются воздействию ряда факторов, тесно связанных с процессами, происходящими внутри и вне здания.

К силовым воздействиям относятся.

- нагрузка от перекрытий и покрытий (крыш.

- нагрузка от собственного веса стен.

- ветровая нагрузка (напор и отсос.

- нагрузка от неравномерной деформации грунта (осадки, пучение.

Несиловыми воздействиями являются.

- водяной пар, содержащийся в воздухе помещений.

- температура наружного воздуха, ее перепады.

- агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе.

- воздушный шум снаружи и внутри здания.

Рис. Нагрузки и воздействия на конструкцию наружной стены: P 1 – собственная масса стены; Р 2 – вертикальная нагрузка от перекрытия; Р 3 и М – вертикальная нагрузка и изгибающий момент от балконной плиты; W – давление ветра; R – солнечная радиация; А – атмосферные осадки; ?T и ? W – переменные температура и влажность воздуха; L 1 . L 2 – внешний и внутренний шум; S 1 . S 2 – сейсмические воздействия; Q – тепловой поток; Е – поток пара.

Стены должны удовлетворять следующим требованиям.

- быть прочными и устойчивыми.

- обладать долговечностью, соответствующей классу здания.

- соответствовать степени огнестойкости здания.

- быть энергосберегающим элементом здания.

- отвечать требованиям воздухо- и звукоизоляции.

- быть индустриальными с целью повышения производительности труда.

- обладать, по возможности, минимальной массой и материалоемкостью.

- отвечать современным архитектурно-художественным качеством.

- быть экономичными в процессе строительства и эксплуатации.

Учет всех современных требований вызвал необходимость разделить наружные стены на отдельные по назначению слои. Стены стали многослойными, состоящими из функционально разделенных элементов: несущую способность обеспечивает более прочный конструктивный слой, защиту от охлаждения или перегрева – непрочный, но высокоэффективный теплоизоляционный слой и, наконец, придание хорошего вида – отделочные слои.

Внутренние стены проектируют из условий прочности и звукоизоляции. Эти два требования по своим физическим свойствам совпадают, чем плотнее материал внутренней стены, тем она более прочная и менее звукопроводная.

Однако и здесь слоистые конструкции с чередованием плотных и рыхлых слоев более эффективны по звукоизоляции, что в каждом отдельном случае должно устанавливаться расчетом.

Задача архитектора – разработать такое решение, при котором материалы стен, их конструкция удовлетворяли бы, по возможности, всем предъявляемым к ним требованиям и способствовали получению наиболее оптимального решения. В процессе проектирования необходимо учитывать в качестве исходных следующие основные предпосылки.

- характеристики здания (назначение, этажность, степень огнестойкости, температурно-влажностный режим и т.п.

- климатические факторы района строительства (температура наружного воздуха зимой и летом, атмосферные осадки, скорость ветра, инсоляция.

- номенклатуру имеющихся строительных материалов.

- технические возможности строительно-монтажных предприятий.

- особые условия строительства (сейсмические, грунтовые и т.п.

- финансовые возможности заказчика.

Классификация стен. В зависимости от восприятия нагрузок стены зданий могут быть несущими, самонесущими и ненесущими.

По положению в здании стены подразделяют на внутренние и наружные (по периметру здания.

По роду основного материала несущие и самонесущие стены могут быть деревянными, каменными, бетонными, комбинированными . Для стен используют следующие основные материалы и изделия.

- древесину (бревна, брусья, доски, панели.

- обожженную глину (кирпич, камни.

- силикатную массу (кирпич.

- стабилизированный грунт (блоки.

- легкие бетоны (камни, блоки, панели, монолит.

- ячеистые бетоны (камни, блоки, монолит.

- тяжелые бетоны (панели, монолит.

В зависимости от типа и размера применяемых изделий стены бывают.

- из мелкоразмерных стеновых изделий – кирпичей, камней, мелких блоков.

- крупноэлементными – из стеновых элементов высотой от 1/4 до полной высоты этажа и более; крупноэлементные стены подразделяют на крупноблочные и крупнопанельные.

По способу возведения различают стены из кладки (сборки) мелкоштучных изделий, сборные, монолитные, сборно-монолитные.

По конструктивным признакам стены бывают однослойными (как правило, внутренние) и слоистыми, сплошными и пустотелыми.

По наличию и расположению теплоизоляции наружные стены подразделяют на.

- стены без специального устройства теплоизоляции – из конструкционно-теплоизоляционных материалов (древесины, деревобетона, ячеистых бетонов, полистиролбетона.

- стены с теплоизоляционными слоями . располагаемыми внутри стены, с наружной стороны конструкционного слоя стены, с наружной и внутренней сторон совместно.

По наличию специального воздушного зазора (прослойки) стены подразделяют на.

- вентилируемые – с воздушными прослойками, располагаемыми либо внутри конструкционного слоя (между конструкционными слоями), либо между утеплителем и защитной облицовкой.

- невентилируемые – без воздушной прослойки.

Здания стеновой конструктивной системы могут решаться в самых разнообразных вариантах (схемах) по расположению несущих стен – поперечных и продольных, внутренних и наружных, прямолинейных и криволинейных, параллельных, радиальных, концентрических и т.п. Определение (назначение) местоположения несу­щих стен находится в непосредственной зависимости от решения перекрытий (покрытий, крыш) здания – опираний или примыканий их элементов на стены.

В процессе проектирования следует учитывать в качестве исходных следующие основные предпосылки.

- климатические факторы района строительства (летнюю и зимнюю температуру наружного воздуха, атмосферные осадки, скорость ветра, инсоляцию.

- особые условия строительства (подработки, сейсмические, грунтовые и т.п.

- характеристики здания (назначение, этажность, степень огнестойкости, температурно-влажностный режим и т.п.

- технические возможности строительных организаций.

- финансовые возможности заказчика.